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Dimetrodon est souvent confondu avec un dinosaure, mais il est en fait beaucoup plus proche des mammifères ! Il appartient à un groupe d'animaux appelés synapsides, qui se distinguent des reptiles par leurs caractéristiques crâniennes. Aujourd'hui, les mammifères sont les seules synapsides vivantes, mais Dimetrodon a été l'un des premiers membres de ce groupe. Les synapsides primitives ont été remplacées par un groupe plus avancé appelé les thérapsides, parfois appelés « reptiles ressemblant à des mammifères ».
Dimetrodon a vécu pendant la période permienne il y a 292 à 272 millions d'années, environ 30 millions d'années avant l'apparition des premiers dinosaures. Atteignant des longueurs allant jusqu'à 15 pieds, Dimetrodon était un prédateur de haut niveau et se nourrissait d'autres animaux terrestres ainsi que de poissons. On pense que la voile sur son dos a été utilisée dans les parades nuptiales ou pour aider l'animal à réguler sa température corporelle.